化工原理 节选

《化工原理》将化工原理的内容按照一定的规律编排，每章基本按照以下内容编写：（1）概述；（2）基础理论；（3）基本单元过程；（4）典型单元过程装备；（5）单元过程原理；（6）装备设计型计算；（7）装备操作型计算；（8）单元过程其他类型装备及装备优化；（9）习题；（10）本章主要符号说明。学生可以了解和熟悉各章的知识点，掌握重点及难点，通过书后习题，重点掌握各章主要内容。书末附有4套模拟试题，以便学生自己检查学习效果。全书内容除绪论和附录外共分8章，包括：流体流动、流体输送机械、流体通过颗粒床层的流动、传热、蒸馏、吸收、干燥和其他单元操作（萃取、吸附、膜分离、蒸发与结晶）。《化工原理》可以作为普通高等学校化学化工类复合型与应用型人才培养的试点教材，也可供炼油、冶金、能源、轻工、制药、环保、材料及安全等有关行业的科研、设计及生产单位的科技人员参考。

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插图：液体和气体统称为流体。流体的特征是具有流动性，即其抗剪和抗张的能力很小，无固定形状，随容器的形状而变化，在外力作用下其内部发生相对运动。在研究流体流动时，常将流体视为由无数流体微团组成的连续介质。所谓流体微团或流体质点是指这样的小块流体：它的大小与容器或管道相比是微不足道的，但是比起分子自由程长度却要大得多，它包含足够多的分子，能够用统计平均的方法来求出宏观的参数（如压强、温度），从而可以观察这些宏观参数的变化情况。连续性的假设首先意味着流体介质是由连续的流体质点组成的，其次还意味着质点运动过程的连续性。在本书的研究范围内，可以将流体视为连续介质。但对于高真空下的气体等特殊情况，就不能将流体视为连续介质了。在化工生产中所处理的物料有很多是流体，流体流动的基本原理及其流动规律主要应用于以下几个方面。（1）流体的输送：通常设备之间是用管道连接的，要想把流体按所要求的条件，从一个设备输送到另一个设备，需要选用适宜的流速，以确定输送管路的直径。在流体的输送过程中，常常要采用流体输送设备，因此需要计算流体在流动过程中应加入的外功，为选用流体输送设备提供依据。这些都要应用流体流动规律的数学表达式进行计算，即研究推动流体流动的原因及流体流动中的特性。（2）压强、流速和流量的测量：为了解和控制生产过程，需要对管路或设备内的压强、流速及流量等一系列参数进行测定，以便合理地选用和安装测量仪表，而这些测量仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为依据。（3）除了流体输送外，化工生产中的传热、传质过程以及化学反应大都是在流体流动状态下进行的，流体流动状态对这些单元操作有着很大影响。为了能深入理解这些单元操作的原理及为强化设备提供适宜的流动条件，就必须掌握流体流动的基本原理。因此，流体流动的基本原理是本课程的重要基础。本章着重讨论流体流动过程的基本原理及流体在管内的流动规律，并运用这些原理与规律去分析和计算流体的输送问题。

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